多孔介质中气泡尺寸对流动阻力的影响     

朱前林  李小春  魏宁  胡海翔 《岩土力学》2012,33(3):913-918

多孔介质中的泡沫能够封堵某些孔道,降低气体流动性。由于直接观察多孔介质中的泡沫流动比较困难,所以关于泡沫流动性与气泡尺寸之间的关系研究较少。利用Navier-Stokes方程与守恒的水平集方法耦合模拟孔隙介质中气泡尺寸对流动阻力的影响,结果证实,气泡尺寸是影响流体阻力的重要因素。当气泡半径小于孔喉半径时,气泡不受孔道约束,气泡流动过程中流动阻力较稳定,此时含气泡流体流动阻力与纯液态流体流动阻力相等,所以小于孔喉尺寸的气泡对孔道无封堵作用。当气泡半径大于孔喉半径时,孔道影响气泡变形,其流动阻力存在波动性,最大流动阻力随气泡体积变大呈线性增加。当气泡体积增加到使最大流动阻力达极大值时,继续增大气泡体积,最大流动阻力随气泡体积增大而线性降低。最大流动阻力随气泡体积增大而线性增大与减小变化具有周期性,周期为单位孔体体积。  相似文献   

瓦斯抽采过程中孔壁的动态响应分析     

徐平  李小春  周新民 《岩土力学》2015,36(1):123-130

将含瓦斯煤岩体简化为气饱和的各向同性均质体,基于混合物理论建立了含瓦斯煤岩体的物理方程、几何方程、连续方程和动力控制方程。瓦斯抽采孔的长度远大于直径,将瓦斯抽采过程中抽采负压引起的孔壁的动态响应问题简化为二维平面应变问题,借助Laplace变换和Laplace逆变换分别建立了相关问题的频域和时域解答。以河南省某煤矿的煤岩体瓦斯参数为例,对孔边的动态响应进行了数值计算,分析了无量纲径向位移、径向应力和环向应力等的变化规律,结果表明：径向位移和径向应力等动态响应主要集中在孔边的一定区域内,且该区域随着抽采时间的增大而扩大;孔壁产生波动较大的环向应力,且该环向应力随着抽采负压的增大而增大。  相似文献   

中间主应力对岩石强度的影响程度和规律   总被引：7，自引：3，他引：7  

李小春  许东俊 《岩土力学》1991,12(1):9-16

本文根据普通三轴试验中随着围压的增加岩石的变形和破坏特性的变化,划分出低围压,中等围压及高围压的界限。通过分析国内外学者的岩石真三轴试验结果,总结出了中等围压下中间主应力对不同岩石强度的影响程度和规律,并指出了莫尔(Molr)准则的适用范围。  相似文献   

CO2吸附对煤岩热弹性模型影响的理论解释     

白冰  李小春  刘延锋  方志明  张勇 《岩土力学》2006,27(11):1974-1976

引入煤岩对气体的吸附势函数，并假定吸附势函数是引起多孔介质变形和应力的一个因素，给出了考虑CO2吸附的煤岩热弹性模型的一般形式，分析了CO2吸附对煤岩热弹性模型的影响。结果表明，在弹性范围内，吸附势函数是通过改变热传导方程和热传导的热力学限制条件来间接影响介质的应力和变形的。而对应力一应变之间的关系表达式的形式没有影响。一旦给出自由能函数和吸附势函数的形式，就可以确定考虑气体吸附条件下介质的热弹性本构模型。  相似文献   

高应力下花岗岩耦合节理在剪切过程中渗透率演化特性     

张强  李小春  胡少斌  牛智勇 《岩土力学》2018,(10)

节理滑移时其渗透率的演化特性是岩体水力特性重要的科学问题之一。为了深入了解花岗岩节理在高应力条件下剪切滑移时渗透率的变化规律,对花岗岩耦合节理剪切时的渗透率进行了试验研究。为了解决剪切时高压孔隙流体的密封问题及节理渗透率测量问题,设计了一种适用于高压孔隙流体作用下的剪切渗流试验系统。通过剪切渗流试验获得了渗透率随剪切位移的变化规律,以及剪切应力和法向变形与剪切位移的关系。试验结果表明:高应力条件下剪切峰后节理发生明显的剪胀,但其渗透率呈降低趋势;节理剪切过程中节理的剪胀、压缩和凸起的剪断磨损机制共同影响渗透率的变化;高应力一方面限制了节理的剪胀特性,另一方面也增强了凸起的剪断磨损机制,因此,节理剪切时节理渗透性被显著降低。  相似文献   

气体推动式地下流体取样技术的室内验证     

李霞颖  刘学浩  李琦  肖威  李小春 《高校地质学报》2023,29(1):138-146

获取高质量的地下流体样品对于二氧化碳地质利用与封存(CCUS)场地的CO₂泄漏监测具有重要意义。基于气体推动原理的地下流体取样器具有取样精度高、地层扰动小、易与井下监测技术集成从而实现地下流体原位连续监测等多方面优势,已广泛应用于多个CCUS场地中。然而,在实际应用中取样器存在取样量不稳定、受地下水水位波动影响大等问题。为解决上述关键问题,作者研发并搭建一套模拟井筒内地下流体取样可视化实验装置,通过开展不同液面高度下地下流体的取样实验,探究气体推动式取样器的取样过程及取样机制。实验结果显示：气体推动式取样技术在取样过程对井筒内液体无干扰,证明具有被动取样的特点,对环境影响程度低。取样量大小主要取决于井筒内液面高度和储流容器大小,可通过液面高度及管路尺寸精确计算得出理论取样量。不同液面高度下实际取样量与理论计算量基本一致,其误差随液面高度的增加而降低,最大误差小于6.6%。取样时间与平均取样速率主要取决于注气压力,并与注气压力呈现幂函数关系,拟合相关系数大于99%。上述实验结果将有助于进一步理解气体推动式取样器的取样机理,对于取样器结构优化以及指导现场取样效果具有重...  相似文献   

岩土高陡边坡的稳定性分析及加固设计     

章光  李小春  盛建豪  徐宜保 《岩土力学》1989,10(3):77-82

本文对一个岩土高陡边坡进行了工程地质调查、现场岩体物理力学参数试验和稳定性计算分析。在此基础上,提出了加固设计方案,保证了边坡在规定期间的稳定。文中采用的边坡加固措施和边坡许用安全系数[Ks],对于类似边坡工程的加固,有一定的参考价值。  相似文献   

模型机航空近景摄影测量系统的开发和应用     

李小春  杜学飞  秦子建  白冰  任伟 《岩土力学》2009,30(2):318-322

对于通行困难或作业危险地区的工程,现有大多数位移监测技术耗时耗力,甚至无法实施。卫星遥感、航空摄影测量等技术虽然不受场地条件限制,但测量精度较低,后者还受航空管制等政策的限制。既不受场地条件制约,又有较高精度,且不受航空管制的高效、低成本的位移测量技术具有广泛的应用领域和前景。为此,开发了基于微型模型机的航空近景摄影测量系统。该系统已成功用于阳朔月亮山的低空航拍和大冶铁矿东露天高陡边坡地质调查以及地形测量,取得了良好的效果。  相似文献   

城市垃圾填埋场甲烷资源量与利用前景   总被引：3，自引：0，他引：3  

魏宁  李小春  王燕  谷志孟 《岩土力学》2009,30(6):1687-1692

垃圾填埋气的主要成分为CH4、CO2等气体,可严重污染大气、地下水和生态环境,并对全球气候变暖产生一定的影响;同时填埋气也是一种清洁可再生能源和资源,回收和利用垃圾填埋气可实现环境、安全、能源、资源、经济多重效益。目前,垃圾填埋气的利用主要为甲烷利用。本文介绍了填埋气中甲烷资源量的计算方法,采用一阶动力模型对国内城市垃圾填埋气中的甲烷排放量进行了计算和预测,获得了城市生活垃圾填埋气中甲烷的资源量的范围,并分析了国内垃圾填埋气排放的特点和趋势以及国内外对填埋气利用的途径、方法及效果。结合清洁发展机制（CDM）项目和国情分析了垃圾填埋气的利用前景,并提出了填埋气回收利用的主要问题和建议,为国内城市生活垃圾填埋气的利用提供了有益参考。  相似文献   

低渗透砂岩型铀矿床增渗方法及其可行性研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

王伟  李小春 《岩土力学》2009,30(8):2309-2314

为满足国内核电快速发展对铀资源的大量需求,解决制约低渗透砂岩型铀矿床原地浸出顺利生产的瓶颈,借鉴在油气田增产、煤气开采及瓦斯治理等方面提高岩体渗透性方法的成功经验,分析这些方法在原地浸出开采中应用的不足,提出了适用于低渗透砂岩型铀矿床原地浸出生产的无临空面深层岩体爆破增渗方法,以提高低渗透赋矿岩层的渗透性。通过初步爆破增渗模型试验,验证了无临空面深层岩体爆破增渗方法的可行性。  相似文献